CN112708278A - 一种用于在线固化垫圈的uv固化液态硅橡胶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及UV固化液态硅橡胶技术领域,公开了一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,是由下述组分组成的:乙烯基封端聚二甲基硅氧烷40~80份、多乙烯基聚二甲基硅氧烷5~20份、聚甲基氢硅氧烷5~20份、乙烯基硅树脂5~15份、填料5~15份、增粘剂0.1~1份、催化剂0.02~0.2份、抑制剂0.02~0.2份,本发明将UV固化的液态硅橡胶材料应用于在线固化垫圈工艺,可以快速固化形成弹性体硅橡胶,相比于缩合型硅橡胶或高温固化硅橡胶,其固化速度快、生产效率高,便于实现大规模连续化生产,增强了用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及UV固化液态硅橡胶技术领域,具体为一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶。
背景技术
硅橡胶是一种主链由硅氧原子(Si-O-Si)组成一种弹性高分子材料,其具有良好的压缩回弹性、耐高温低温、耐化学性等优异的性能。因此,由硅橡胶材料制备的固态垫圈被广泛用于机械装配、汽车制造以及电子电气等领域的压缩密封,可以有效的密封水、油、气体等多种介质。但是固态硅橡胶垫圈在使用时,需要预先成型,不能快速适应不同形状、不同尺寸的密封面,装配效率较低。随着机械化快速点胶设备的发展,以室温固化液态硅橡胶直接形成密封垫圈的就地成型垫圈技术 (Formed-in-place·gasket,FIPG)被广泛使用。但是FIPG技术中使用的硅橡胶大多为缩合型硅橡胶,通过吸收空气中的水分,产生反应交联形成硅橡胶,这一过程需要较长时间。相反地,UV 固化技术可以通过UV光源照射使胶水在较短时间内快速固化,形成可以有效密封的弹性垫圈,非常有利于提高生产效率,适合点胶工艺和连续化生产。这种UV快速固化密封垫圈技术称之为在线固化垫圈技术(Cured-in-place·gasket,CIPG)。目前所使用的在线固化密封垫圈所用的UV固化材料多为光固化丙烯酸酯聚合物,其耐候性、耐高温、耐油等性能弱于传统的FIPG所采用硅橡胶材料。
因此,将可UV固化的液态硅橡胶材料应用于在线固化垫圈工艺,可以有效结合其各自的优点,具有非常广阔的应用前景。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,采用UV固化方式,可在5~10秒内快速固化形成弹性体硅橡胶,相比于缩合型硅橡胶或高温固化硅橡胶,固化速度快、生产效率高,便于实现大规模连续化生产。
(二)技术方案
为实现上述使用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶具有固化速度快的功能,本发明提供如下技术方案:一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,是由下述组分组成的:
乙烯基封端聚二甲基硅氧烷40~80份;
多乙烯基聚二甲基硅氧烷5~20份;
聚甲基氢硅氧烷5~20份;
乙烯基硅树脂5~15份;
填料5~15份;
增粘剂0.1~1份;
催化剂0.02~0.2份;
抑制剂0.02~0.2份。
作为优选的,烯基封端聚二甲基硅氧烷为CH2=CH(CH3)2SiO1/2封端的线性聚二甲基硅氧烷,乙烯基含量为0.03%~0.6%,粘度为500~150000mPa·s。
作为优选的,多乙烯基聚二甲基硅氧烷为乙烯基封端并且侧链含有乙烯基的聚二甲基硅氧烷,其中侧链乙烯基的数量大于1。
作为优选的,聚甲基氢硅氧烷为端基和侧链含氢的端侧氢结构聚甲基氢硅氧烷,含氢量为0.3%~1.5%。
作为优选的,乙烯基硅树脂为甲基乙烯基MQ型硅树脂,其乙烯基含量为1%~2%,粘度为1500~10000mPa·s。
作为优选的,填料为经过六甲基二硅氮烷或二甲基二氯硅烷处理的疏水性气相法白炭黑。
作为优选的,增粘剂为含有环氧基或丙烯酰氧基的硅烷或硅烷低聚物。
作为优选的,催化剂为铂光催化剂,为三甲基(甲基环戊二烯)铂(IV),三甲基环辛二烯铂,乙酰丙酮铂(II)或β-二羰基铂中的一种或几种。
作为优选的,抑制剂为3-甲基-1-丁炔-3-醇、1-乙炔基环己醇和四乙烯基环四硅氧烷中的一种或几种。
作为优选的,一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其制备方法包括以下步骤:
S1、按上述配比将乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、多乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷和乙烯基硅树脂加入双行星搅拌釜中,设置双行星搅拌釜的搅拌转速为30~50rpm,分散速率为1000~2000rpm,搅拌混合20~30min;
S2、将填料加入双行星搅拌釜中,搅拌混合20~30min;
S3、将增粘剂和抑制剂按比例加入双行星搅拌釜中,搅拌混合10~20min;
S4、将催化剂加入双行星搅拌釜中,搅拌混合10~20min 后保持釜内真空度为-0.1MPa,脱泡10~15min;
S5、将脱泡后的胶水灌装到胶管中,避光保存。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了一种用于在线固化垫圈的 UV固化液态硅橡胶,具备以下有益效果:
1、通过采用UV固化方式,可在5~10秒内快速固化形成弹性体硅橡胶,相比于缩合型硅橡胶或高温固化硅橡胶,固化速度快、生产效率高,便于实现大规模连续化生产。
2、该UV固化液态硅橡胶可用于在线固化垫圈,由于其状态为液态,可以通过点胶工艺应用于不同尺寸、不同形状的密封面,并可在短时间内固化成型,不影响后续的装配操作。
3、该UV固化液态硅橡胶,其原料易得、制备过程简单,有利于降低生产成本、提高生产效率。
具体实施方式
实施例一:一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,是由下述组分组成的:
乙烯基封端聚二甲基硅氧烷40份,其粘度为500mPa·s;
多乙烯基聚二甲基硅氧烷5份;
聚甲基氢硅氧烷20份,其含氢量1.5%;
乙烯基硅树脂15份,其粘度为10000mPa·s;
填料15份;
增粘剂0.1份;
催化剂0.02份;
抑制剂0.2份;
一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其制备方法包括以下步骤:
S1、取粘度为500mPa·s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷40 份、多乙烯基聚二甲基硅氧烷5份、含为氢量1.5%的聚甲基氢硅氧烷20份和粘度为10000mPa·s的乙烯基硅树脂5份加入双行星搅拌釜中,设置双行星搅拌釜的搅拌转速为30rpm,分散速率为1000rpm,搅拌混合30min;
S2、取填料15份加入双行星搅拌釜中,搅拌混合30min;
S3、取增粘剂0.1份和抑制剂0.2份加入双行星搅拌釜中,搅拌混合15min;
S4、取催化剂0.02份加入双行星搅拌釜中,搅拌混合15min 后保持釜内真空度为-0.1MPa,脱泡15min;
S5、将脱泡后的胶水灌装到胶管中,避光保存。
实施例二:一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,是由下述组分组成的:
乙烯基封端聚二甲基硅氧烷80份,其粘度为150000mPa·s;
多乙烯基聚二甲基硅氧烷20份;
聚甲基氢硅氧烷5份,其含氢量0.2%;
乙烯基硅树脂5份,其粘度为1500mPa·s;
填料5份;
增粘剂1份;
催化剂0.2份;
抑制剂0.02份;
一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其制备方法包括以下步骤:
S1、取粘度为150000mPa·s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷 80份、多乙烯基聚二甲基硅氧烷20份、含氢量为0.2%的聚甲基氢硅氧烷5份和粘度为1500mPa·s的乙烯基硅树脂5份加入双行星搅拌釜中,设置双行星搅拌釜的搅拌转速为50rpm,分散速率为2000rpm,搅拌混合20min;
S2、取填料5份加入双行星搅拌釜中,搅拌混合20min;
S3、取增粘剂1份和抑制剂0.02份加入双行星搅拌釜中,搅拌混合10min;
S4、取催化剂0.2份加入双行星搅拌釜中,搅拌混合10min 后保持釜内真空度为-0.1MPa,脱泡10min;
S5、将脱泡后的胶水灌装到胶管中,避光保存。
实施例三:一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,是由下述组分组成的:
乙烯基封端聚二甲基硅氧烷55份,其粘度为5000mPa·s;
多乙烯基聚二甲基硅氧烷12份;
聚甲基氢硅氧烷14份,其含氢量0.8%;
乙烯基硅树脂12份,其粘度为6500mPa·s;
填料10份;
增粘剂0.5份;
催化剂0.1份;
抑制剂0.15份;
一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其制备方法包括以下步骤:
S1、取粘度为5000mPa·s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷55 份、多乙烯基聚二甲基硅氧烷12份、含氢量0.8%的聚甲基氢硅氧烷14份和粘度为6500mPa·s的乙烯基硅树脂12份加入双行星搅拌釜中,设置双行星搅拌釜的搅拌转速为45rpm,分散速率为1500rpm,搅拌混合25min;
S2、取填料10份加入双行星搅拌釜中,搅拌混合25min;
S3、取增粘剂0.5份和抑制剂0.15份加入双行星搅拌釜中,搅拌混合15min;
S4、取催化剂0.1份加入双行星搅拌釜中,搅拌混合15min 后保持釜内真空度为-0.1MPa,脱泡13min;
S5、将脱泡后的胶水灌装到胶管中,避光保存。
实施例四:一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,是由下述组分组成的:
乙烯基封端聚二甲基硅氧烷68份,其粘度为10000mPa·s;
多乙烯基聚二甲基硅氧烷9份;
聚甲基氢硅氧烷7份,其含氢量1.2%;
乙烯基硅树脂14份,其粘度为8000mPa·s;
填料12份;
增粘剂0.8份;
催化剂0.12份;
抑制剂0.16份;
一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其制备方法包括以下步骤:
S1、取粘度为10000mPa·s的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷 68份、多乙烯基聚二甲基硅氧烷9份、含氢量1.2%的聚甲基氢硅氧烷7份和粘度为8000mPa·s的乙烯基硅树脂14份加入双行星搅拌釜中,设置双行星搅拌釜的搅拌转速为40rpm,分散速率为1800rpm,搅拌混合22min;
S2、取填料12份加入双行星搅拌釜中,搅拌混合22min;
S3、取增粘剂0.8份和抑制剂0.16份加入双行星搅拌釜中,搅拌混合12min;
S4、取催化剂0.12份加入双行星搅拌釜中,搅拌混合12min 后保持釜内真空度为-0.1MPa,脱泡12min;
S5、将脱泡后的胶水灌装到胶管中,避光保存。
对实施例一至实施例四所制备的UV固化液态硅橡胶,在波长365nm的UV光源下保持300mW·cm-2的能量照射5s,固化后的硅橡胶力学性能所测试结果见表1:
测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
硬度(ShoreA) | 56 | 36 | 42 | 38 |
拉伸强度(MPa) | 4.5 | 3.1 | 3.8 | 3.2 |
断裂伸长率(%) | 160 | 500 | 260 | 260 |
深层固化性(mm) | 10 | 6 | 8 | 6.8 |
压缩永久变形率(%) | 15 | 25 | 18 | 22 |
耐压性(MPa) | 0.4 | 0.3 | 0.4 | 0.4 |
表1
从上表中可以发现,本发明制备的UV液态固化硅橡胶,可以在波长365nm的UV光源下保持300mW·cm-2的能量照射下5s 内快速固化,深层固化性可达6mm以上,且邵氏A型硬度在36~ 56,拉伸强度3.1~4.5MPa,力学强度较好,同时压缩永久变形率均在25%以下,耐压性在0.3MPa~0.4MPa,耐压性较好,符合密封垫圈的使用要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其特征在于,是由下述组分组成的:
乙烯基封端聚二甲基硅氧烷40~80份;
多乙烯基聚二甲基硅氧烷5~20份;
聚甲基氢硅氧烷5~20份;
乙烯基硅树脂5~15份;
填料5~15份;
增粘剂0.1~1份;
催化剂0.02~0.2份;
抑制剂0.02~0.2份。
2.根据权利要求1所述的一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其特征在于:所述烯基封端聚二甲基硅氧烷为CH2=CH(CH3)2SiO1/2封端的线性聚二甲基硅氧烷,乙烯基含量为0.03%~0.6%,粘度为500~150000mPa·s。
3.根据权利要求1所述的一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其特征在于:所述多乙烯基聚二甲基硅氧烷为乙烯基封端并且侧链含有乙烯基的聚二甲基硅氧烷,其中侧链乙烯基的数量大于1。
4.根据权利要求1所述的一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其特征在于:所述聚甲基氢硅氧烷为端基和侧链含氢的端侧氢结构聚甲基氢硅氧烷,含氢量为0.3%~1.5%。
5.根据权利要求1所述的一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其特征在于,所述乙烯基硅树脂为甲基乙烯基MQ型硅树脂,其乙烯基含量为1%~2%,粘度为1500~10000mPa·s。
6.根据权利要求1所述的一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其特征在于,所述填料为经过六甲基二硅氮烷或二甲基二氯硅烷处理的疏水性气相法白炭黑。
7.根据权利要求1所述的一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其特征在于,所述增粘剂为含有环氧基或丙烯酰氧基的硅烷或硅烷低聚物。
8.根据权利要求1所述的一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其特征在于,所述催化剂为铂光催化剂,为三甲基(甲基环戊二烯)铂(IV),三甲基环辛二烯铂,乙酰丙酮铂(II)或β-二羰基铂中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其特征在于,所述抑制剂为3-甲基-1-丁炔-3-醇、1-乙炔基环己醇和四乙烯基环四硅氧烷中的一种或几种。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种用于在线固化垫圈的UV固化液态硅橡胶,其特征在于,其制备方法包括以下步骤:
S1、按上述配比将乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、多乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷和乙烯基硅树脂加入双行星搅拌釜中,设置双行星搅拌釜的搅拌转速为30~50rpm,分散速率为1000~2000rpm,搅拌混合20~30min;
S2、将填料加入双行星搅拌釜中,搅拌混合20~30min;
S3、将增粘剂和抑制剂按比例加入双行星搅拌釜中,搅拌混合10~20min;
S4、将催化剂加入双行星搅拌釜中,搅拌混合10~20min后保持釜内真空度为-0.1MPa,脱泡10~15min;
S5、将脱泡后的胶水灌装到胶管中,避光保存。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210427 |
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